本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
冰河时代的巨型食草动物是生态系统工程师。无论它们走到哪里,乳齿象、树懒、野牛及其同类都通过进食、排泄、践踏以及其他方式进行植物粉碎活动来改变地貌。但它们并非孤立的行动者。 沿着工程师的比喻,冰河时代的巨型食草动物有管理者。这些管理者就是剑齿虎、鬣狗、狼和其他过去的掠食者。
许多更新世食肉动物看起来确实足够凶猛。 斯剑虎的长牙使其成为博物馆大厅以及劣质恐怖片的常客,而想到要与巨鬣狗对视就足以让我不寒而栗。 鉴于一些史前掠食者拥有如此令人印象深刻的武器,我们经常想象它们攻击猛犸象和其他冰河时代巨人也就不足为奇了。 更大的猎物需要更大的餐具,对吧?
嗯,不完全是。 许多最具代表性的冰河时代食草动物体型都太大,难以杀死。 这与狮子不经常追逐成年大象的原因相同。 即使考虑到丰厚的回报,用爪子抓挠厚皮动物也是一种高风险的行为,化石证据表明更新世也存在同样的模式。 例如,斯剑虎不会攻击成年猛犸象和巨爪地懒,而是经常以骆驼和野牛为目标。 体型庞大是大多数更新世巨人的避难所。 但它们的后代则是另一回事。
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在一项调查大型食肉动物在冰河时代景观中活动影响的新研究中,加州大学洛杉矶分校古生物学家布莱尔·范·瓦尔肯堡及其同事发现,许多更新世大型食草动物的幼崽正好是饥饿的食肉动物的理想目标。
部分分析涉及评估掠食者自身的大小。 范·瓦尔肯堡和合著者指出,首先,许多已灭绝的更新世食肉动物不仅比幸存下来的掠食者大得多,而且样本中的每个食肉动物群落都包含比当今可比生态系统中更多的物种。
研究人员写道,即使仅看猫科动物,“几乎所有在澳大利亚以外发现的更新世掠食者群落都包括至少一个,通常是两个大型剑齿猫物种。” 这种模式与食草动物的数量直接相关。 范·瓦尔肯堡及其同事指出,即使在现代生态系统中,也可能稳步增加三种或更多大型食肉动物同时存在的可能性。 除了食草动物创造了更开放的栖息地,为掠食者提供了沿森林边缘隐藏的机会外,还有更多的肉可以分割。

小乳齿象——就像拉布雷亚的这只——和小猛犸象是冰河时代大型掠食者的最爱目标。 图片来源:布莱恩·斯威泰克
大部分肉来自幼年巨人。 即使我们倾向于认为成年标本体现了任何给定的化石物种,但所有史前动物都必须长大。 正如现代物种一样——例如博茨瓦纳在四年期间被狮子捕获的 74 头幼年大象——幼年动物也很脆弱。 在冰河时代,当顶级掠食者体型更大且数量更多时,幼年动物的风险会更高。
范·瓦尔肯堡及其同事从现代食肉动物对猎物选择的数据中汲取灵感,将相同的生态算术应用于化石记录。 古生物学家发现,虽然一只独居的现存狮子可能无法捕获即使是两岁的幼年大象,但一只独居的斯剑虎、恐猫、洞狮或其他大型猫科动物本可以猎杀两到四岁范围内的幼年猛犸象或乳齿象。 (德克萨斯州一个剑齿虎巢穴中堆满了小乳齿象骨骼就支持了这一点。)如果更新世掠食者组成狮群,或者社会策略对狼群和鬣狗群也有利,那么它们的机会只会更好。
因此,虽然没有一种冰河时代食肉动物能够攻击成年猛犸象或乳齿象,但所有这些食肉动物——尤其是当它们是群居掠食者时——都能够撕裂幼年动物。 大型长鼻动物在六岁左右之前都是脆弱的,这段时间太长了,必须提防饥饿的眼睛从灌木丛中窥视。
这就是食肉动物微妙的爪子如何塑造地貌的。 许多古生物学家以前认为冰河时代的食草动物太大而不会灭绝。 它们的存在达到了饱和水平,因为它们的体型使它们免疫。 但现在,范·瓦尔肯堡和合著者提出了一个有力的论据,即食肉动物通过捕食幼年动物极大地影响了食草动物的数量。 这是暴力的,甚至是悲伤的,但这都是持续生态洗牌的一部分。 如果不受食肉动物的制约,大型食草动物会过度繁殖到破坏性程度,直到它们开始吃光自己的家园。 斯剑虎、恐狼和其他掠食野兽实际上保护了植物——植被没有比掠食者更大的朋友。 这就是大型食肉动物数百万年来保持世界绿色的方式,我希望我们人类能够为它们让出空间,让它们继续这样做。
参考文献
范·瓦尔肯堡,B.,海沃德,M.,里普尔,W.,梅洛罗,C.,V.罗斯。 2015年。 大型陆地食肉动物对更新世生态系统的影响。 PNAS。 doi:10.1073/pnas.1502554112
[这篇文章最初发表于《国家地理》。]